亮度检测器及隧道照明控制系统的制作方法

本发明涉及隧道安全技术领域，具体是一种亮度检测器及隧道照明控制系统。

背景技术：

隧道是公路上的特殊路段，作为一种特殊管状结构，其空间环境狭窄、光线变化大、视野不清。由于隧道内外的明暗差别较大引起司机视觉障碍，存在潜在的交通事故危险。例如，当隧道外较亮的情况下车辆进入隧道时，司机的视觉会产生“黑洞效应”，即眼前感觉一片黑暗；当车辆离开隧道时，司机的视觉会产生“白洞效应”，即眼前感觉一片白光。为保证行车安全，一般采用亮度检测器实时监测隧道内外的亮度，控制隧道内照明，减小内外亮度差。

现有技术中的亮度检测器的采集范围会将隧道洞口之外的例如山体、植被等纳入其中，其无法根据检测的隧道洞口的大小、隧道的速度、亮度检测器与隧道洞口的距离等不同的使用环境进行调节，而上述非目标采集区域的光线会对检测结果造成极大影响，导致检测精度差。同时，当亮度检测器使用于城市内隧道时，其没有山体遮挡导致早晚时分阳光可能直射进入亮度检测器，使检测结果远远超过洞口亮度的实际值。因此现有技术中的亮度检测器无法避免环境光对检测结果的干扰。

因此，需要一种能够避免环境光干扰，提高亮度检测精度，保证隧道行车安全的亮度检测器及隧道照明控制系统。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种能够避免环境光干扰，提高亮度检测精度，保证隧道行车安全的亮度检测器及隧道照明控制系统。

本发明的亮度检测器，包括设有进光口的壳体和设置于所述壳体内的亮度检测组件，所述进光口处设有用于调节亮度检测组件采光范围的可调式遮光部件；

进一步，所述可调式遮光部件为可伸缩的锥形筒，所述锥形筒的大径端连接于所述进光口，锥形筒的小径端伸出于所述进光口的外侧；

进一步，所述锥形筒的小径端设置有虹膜式光圈；

进一步，所述锥形筒的轴线平行于所述亮度检测组件的检测方向；

进一步，所述可调式遮光部件为设置于所述进光口的虹膜式光圈；

进一步，所述锥形筒包括同轴设置且依次套设的多个锥形子筒，所述锥形子筒的外壁沿周向设有定位环槽，外套与该锥形子筒的内壁设有可嵌入所述定位环槽的弹簧钢球；

进一步，所述亮度检测组件包括设置于所述壳体进光口处的光敏探头、将所述光敏探头采集的亮度模拟信号转换为数字信号的A/D转换电路以及用于将数字信号输出的输出接口；

进一步，所述锥形筒小径端设有透明盖板；

本发明的亮度检测器还包括高度可调的支架，所述壳体设置于所述支架上；

本发明的亮度检测器包括照明亮度调节器和权利要求1-9任一项所述的亮度检测器；所述亮度检测器安装在隧道外用于实时测量隧道口外部的亮度并输出亮度信号，所述照明亮度调节器通讯连接于所述亮度检测器，用于根据所述亮度信号控制隧道内的照明灯的亮度。

本发明的有益效果是：本发明的亮度检测器，通过进光口处设置可调遮光部件，能够调节进光口的可视范围，减少进入该进光口的环境光，避免其对检测隧道洞口亮度的干扰，保证了亮度检测器的检测精度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的亮度检测器的结构示意图；

图2为本发明的亮度检测器的检测范围示意图；

图3为本发明的亮度检测器的安装示意图；

图4为本发明虹膜式光圈的结构示意图；

图5为本发明的隧道照明控制系统的连接示意图；

图6为本发明的弹簧钢球的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明的亮度检测器的结构示意图；图2为本发明的亮度检测器的检测范围示意图；图3为本发明的亮度检测器的安装示意图；图4为本发明虹膜式光圈6的结构示意图，如图所示，本实施例的的亮度检测器，包括设有进光口3的壳体1和设置于所述壳体1内的亮度检测组件，所述进光口3处设有用于调节亮度检测组件采光范围的可调式遮光部件，本检测器通过进光口3处设置可调遮光部件，能够调节进光口3的可视范围，减少进入该进光口3的环境光，避免其对检测隧道洞口亮度的干扰，保证了亮度检测器的检测精度。

本实施例中，所述可调式遮光部件为可伸缩的锥形筒2，所述锥形筒2的大径端连接于所述进光口3，锥形筒2的小径端伸出于所述进光口3的外侧，由于锥形筒2起到的避光作用，其对进光口3的遮挡程度会随其伸缩程度的不同而改变，从而改变光敏探头的采集范围，即可视范围，在具体安装调试时，根据隧道洞口的大小及亮度检测器的安装距离调节该锥形长筒的伸缩程度，见如图2所示为检测器的检测范围示意图，其显示了隧道洞口在整体采集区域的比例。通过调节伸缩程度而改变了可视范围，将非洞口区域的光线遮挡，精确以隧道洞口区域作为目标采集区域，降低了其他位置的光线入射量，提高了测量精度，具体来说，当亮度检测器的安装距离较远时，该锥形筒2收缩；当安装距离较近时，该锥形筒2伸展，上述安装距离一般是一个停车视距，其数值与隧道的设计速度相关。

本实施例中，所述锥形筒2的小径端设置有虹膜式光圈6，由于锥形筒2在制作完成后，其两端的开口的截面积不能改变，通过在一端设置虹膜式光圈6，可以调节光圈的孔径达到调节开口截面积的目的，从而能更灵活地调节进光范围，提高亮度检测器的测量精度，虹膜式光圈6的具体结构为现有技术，在此不再赘述

本实施例中，所述锥形筒2的轴线平行于所述亮度检测组件的检测方向，亮度检测组件的探头可位于锥形筒2的轴线上，且探头朝向进光口3设置，保证亮度检测组件检测的准确性。

本发明的所述可调式遮光部件为设置于所述进光口3的虹膜式光圈6；该虹膜式光圈6由多个相互重叠的弧形光圈叶片组成，图4所示的虹膜式光圈6的示意图，根据需要，光圈叶片数可以从3片到多达18片，并且叶片数目越多，虹膜式光圈6的孔径越接近圆形，本实施例以7片光圈叶片为例进行说明，其通过叶片的离合来改变中心圆形孔径的大小，因此该虹膜式光圈6可以调节亮度检测器的采集范围。在具体安装调试时，根据隧道洞口的大小及亮度检测器的安装距离调节该虹膜式光圈6的孔径，与上述实施例类似，通过改变孔径改变可视范围，遮挡非采集区域的光线，精确以隧道洞口区域作为目标采集区域，降低了其他位置的光线入射量，提高了测量精度，上述实施例提供的亮度检测器，在进光口3设置有虹膜式光圈6，通过调节该虹膜式光圈6的孔径来调节进光范围，其对环境光的直射起到遮蔽作用，保证了亮度检测器的测量精度。

本实施例中，所述锥形筒2包括同轴设置且依次套设的多个锥形子筒11，所述锥形子筒11的外壁沿周向设有定位环槽7，外套与该锥形子筒11的内壁设有可嵌入所述定位环槽7的弹簧8钢球10，如图6所示，相邻的两个锥形子筒11，锥形子筒11I和锥形子筒11II，其中锥形子筒11II外套与锥形子筒11I，锥形子筒11I外壁沿轴向分布有多道定位环槽7，锥形子筒11II内壁沿径向设有滑块9，滑块9内端设有钢球10，滑块9通过弹簧8推动使钢球10嵌入定位环槽7内实使形子筒11I和锥形子筒11II相互固定，其中弹簧8钢球10组件沿周向设有多个，保证定位的可靠性，锥形筒2在伸缩过程中，可以依靠钢球10卡入环槽7内实现两相邻锥形套筒的相互定位，使锥形筒2能够顺利的伸缩，避免锥形筒2在伸缩过程中配合过松、过紧甚至卡死的问题，当然，本实施例中的弹簧8钢球10可替换为弹性卡片，即在锥形子筒11内壁设置弹性卡片，锥形筒2伸缩过程中，卡片卡入凹槽内实现两锥形子筒11的定位。

本实施例中，所述亮度检测组件包括设置于所述壳体1进光口3处的光敏探头、将所述光敏探头采集的亮度模拟信号转换为数字信号的A/D转换电路以及用于将数字信号输出的输出接口，上述光敏探头、A/D转换电路及输出接口依次连接。光敏探头设置于壳体1的进光口3处，采集隧道口5的亮度并输出亮度模拟信号到A/D转换电路；A/D转换电路将亮度模拟信号转换为数字信号并传输到输出接口。本实施例的亮度检测组件其结构及原理已为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

本实施例中，所述锥形筒2小径端设有透明盖板，利用透明盖板增强锥形筒2的防尘防水作用。

本实施例的亮度检测器还包括高度可调的支架4，所述壳体1设置于所述支架4上，本亮度检测器总的壳体1的安装高度距路面大约1.5～4米，亮度检测器的光敏探头应指向洞口中心，在安装时会完成对可调避光部件的调试，使采集范围处于最佳状态，然而也存在使用环境发生改变后对可调避光部件再次进行调试的情况，例如道路拓建及升级提速。

本实施例的亮度检测器包括照明亮度调节器和上述实施例的亮度检测器；所述亮度检测器安装在隧道外用于实时测量隧道口5外部的亮度并输出亮度信号，所述照明亮度调节器通讯连接于所述亮度检测器，用于根据所述亮度信号控制隧道内的照明灯的亮度，其中，上述亮度检测器安装在隧道外且与上述照明亮度调节器通信连接，用于实时测量隧道口5外部的亮度，输出亮度信号，照明亮度调节器用于根据上述亮度信号控制隧道内的照明灯的亮度。照明亮度调节器根据接收到的亮度信号，基于其内置的控制逻辑/程序以及来自上位机或者上位控制器的控制指令生成用于控制照明灯亮度的控制信号，并将该控制信号输出至相关联的照明灯而实施控制。例如，该控制信号可以通过调节灯的占空比来控制其亮度，上述系统还包括电源装置用于提供电力驱动。电源装置用于为整个控制系统中所有需要电力驱动的部件提供电力。电源装置既可以包括电源本身，例如蓄电池、太阳能电池、发电机、燃料电池等，可以仅仅为与外接电源的接口，例如市电接口、太阳能电池板接口等，而且电池装置也不局限于单个的部件，其可以是关联相同或不同部件的任何形式的独立电源或独立电源接口或者其组合，本实施例提供的隧道照明控制系统，能够实现准确调光控制，根据隧道外环境亮度控制隧道内照明，减小隧道内外亮度差，避免较大亮度差导致司机视觉障碍，保证行车安全。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。